liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Ab initio molecular dynamics of atomic-scale surface reactions: insights into metal organic chemical vapor deposition of AlN on graphene
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Teoretisk Fysik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Ruhr Univ Bochum, Germany.ORCID-id: 0000-0002-1379-6656
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Tunnfilmsfysik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.ORCID-id: 0000-0001-9402-1491
Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.ORCID-id: 0000-0002-7042-2351
2018 (Engelska)Ingår i: Physical Chemistry, Chemical Physics - PCCP, ISSN 1463-9076, E-ISSN 1463-9084, Vol. 20, nr 26, s. 17751-17761Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) of group III nitrides on graphene heterostructures offers new opportunities for the development of flexible optoelectronic devices and for the stabilization of conceptually-new two-dimensional materials. However, the MOCVD of group III nitrides is regulated by an intricate interplay of gas-phase and surface reactions that are beyond the resolution of experimental techniques. We use density-functional ab initio molecular dynamics (AIMD) with van der Waals corrections to identify atomistic pathways and associated electronic mechanisms driving precursor/surface reactions during metal organic vapor phase epitaxy at elevated temperatures of aluminum nitride on graphene, considered here as model case study. The results presented provide plausible interpretations of atomistic and electronic processes responsible for delivery of Al, C adatoms, and C-Al, CHx, AlNH2 admolecules on pristine graphene via precursor/surface reactions. In addition, the simulations reveal C adatom permeation across defect-free graphene, as well as exchange of C monomers with graphene carbon atoms, for which we obtain rates of approximate to 0.3 THz at typical experimental temperatures (1500 K), and extract activation energies Eexca = 0.28 +/- 0.13 eV and attempt frequencies A(exc) = 2.1 (x1.7(+/- 1)) THz via Arrhenius linear regression. The results demonstrate that AIMD simulations enable understanding complex precursor/surface reaction mechanisms, and thus propose AIMD to become an indispensable routine prediction-tool toward more effective exploitation of chemical precursors and better control of MOCVD processes during synthesis of functional materials.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Royal Society of Chemistry, 2018. Vol. 20, nr 26, s. 17751-17761
Nationell ämneskategori
Materialkemi
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:liu:diva-149847DOI: 10.1039/c8cp02786bISI: 000437473300021PubMedID: 29915819OAI: oai:DiVA.org:liu-149847DiVA, id: diva2:1236450
Anmärkning

Funding Agencies|Swedish Research Council (VR) through FLAG-ERA JTC project GRIFONE [VR 2015-06816, VR 2017-04071]; Olle Engkvist Foundation

Tillgänglig från: 2018-08-02 Skapad: 2018-08-02 Senast uppdaterad: 2024-03-01

Open Access i DiVA

fulltext(8298 kB)407 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 8298 kBChecksumma SHA-512
31e76871e385bd613346e2fbe353839d68a0b4f893f80ccddcea7117a86ce599da818a5c1d495e516364dce85ae05794cda35c14c079248f28f6522c9686fd46
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMed

Person

Sangiovanni, Davide GiuseppeKostov Gueorguiev, GueorguiKakanakova-Georgieva, Anelia

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Sangiovanni, Davide GiuseppeKostov Gueorguiev, GueorguiKakanakova-Georgieva, Anelia
Av organisationen
Teoretisk FysikTekniska fakultetenTunnfilmsfysikHalvledarmaterial
I samma tidskrift
Physical Chemistry, Chemical Physics - PCCP
Materialkemi

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 408 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 206 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf